高考化学真题分项解析精编4 非金属及其化合物.docx
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高考化学真题分项解析精编4非金属及其化合物
化学高考题分类目录
D单元非金属及其化合物
D1无机非金属材料的主角——硅(碳族元素)
7.C5D1D2[2016·全国卷Ⅲ]化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是( )
化学性质
实际应用
A.
Al2(SO4)3和小苏打反应
泡沫灭火器灭火
B.
铁比铜的金属性强
FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
C.
次氯酸盐具有氧化性
漂白粉漂白织物
D.
HF与SiO2反应
氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
7.B [解析]NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液混合,发生反应Al3++3HCO
===Al(OH)3↓+3CO2↑,Al(OH)3覆盖在可燃物表面隔绝空气,CO2能阻止燃烧,因此能用于灭火器灭火,A项正确;FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板,发生反应2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,该反应发生是因为氧化性Fe3+>Cu2+,B项错误;漂白粉的主要成分是次氯酸钙,漂白织物是利用次氯酸盐的氧化性,C项正确;玻璃的主要成分是SiO2,HF能与SiO2反应,因此氢氟酸可以刻蚀玻璃,D项正确。
9.D1C3C2D4[2016·江苏卷]在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.SiO2
SiCl4
Si
B.FeS2
SO2
H2SO4
C.N2
NH3
NH4Cl(aq)
D.MgCO3
MgCl2
Mg
9.C [解析]SiO2不与HCl反应,A项错误;SO2与H2O反应生成H2SO3而不是H2SO4,B项错误;制备单质Mg应电解熔融的MgCl2,D项错误;C项正确。
D2富集在海水中的元素——氯(卤素)
13.E2、D2、I1[2016·全国卷Ⅰ]短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。
m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01mol·L-1r溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。
上述物质的转化关系如图所示。
图0-0
下列说法正确的是( )
A.原子半径的大小W B.元素的非金属性Z>X>Y C.Y的氢化物常温常压下为液态 D.X的最高价氧化物的水化物为强酸 13.C [解析]根据题中n为黄绿色气体可确定n、Z分别为Cl2和Cl,结合0.01mol/Lr溶液的pH=2可知r为一元强酸,结合图示转化关系可确定r为HCl,联想到CH4与Cl2的反应可知p为CH4,s为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的混合物,再结合与Cl2反应生成的产物q具有漂白性,可联想到m、q分别为H2O和HClO。 综上分析可知W、X、Y、Z分别为H、C、O、Cl。 原子半径X>Y>W,A项错误;元素的非金属性Y>Z>X,B项错误;O的氢化物为H2O,在常温常压下呈液态,C项正确;C的最高价氧化物对应的水化物为H2CO3,是典型的弱酸,D项错误。 7.C5D1D2[2016·全国卷Ⅲ]化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是( ) 化学性质 实际应用 A. Al2(SO4)3和小苏打反应 泡沫灭火器灭火 B. 铁比铜的金属性强 FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板 C. 次氯酸盐具有氧化性 漂白粉漂白织物 D. HF与SiO2反应 氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记 7.B [解析]NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液混合,发生反应Al3++3HCO ===Al(OH)3↓+3CO2↑,Al(OH)3覆盖在可燃物表面隔绝空气,CO2能阻止燃烧,因此能用于灭火器灭火,A项正确;FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板,发生反应2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,该反应发生是因为氧化性Fe3+>Cu2+,B项错误;漂白粉的主要成分是次氯酸钙,漂白织物是利用次氯酸盐的氧化性,C项正确;玻璃的主要成分是SiO2,HF能与SiO2反应,因此氢氟酸可以刻蚀玻璃,D项正确。 9.D2[2016·上海卷]向新制氯水中加入少量下列物质,能增强溶液漂白能力的是( ) A.碳酸钙粉末B.稀硫酸 C.氯化钙溶液D.二氧化硫水溶液 9.A [解析]新制氯水中存在平衡: Cl2+H2OH++Cl-+HClO,要增强溶液的漂白性,需要促进平衡正向移动,提高HClO的浓度。 碳酸钙粉末消耗溶液中的H+,促进平衡正向移动,HClO的浓度增大,A项正确。 加入稀硫酸会增大溶液中的H+浓度,促进平衡逆向移动,HClO的浓度减小,B项错误;加入CaCl2溶液会增大溶液中的Cl-浓度,促进平衡逆向移动,HClO的浓度减小,C项错误;二氧化硫具有还原性,能与Cl2、HClO发生氧化还原反应,D项错误。 21.E2D2C3D3J3[2016·上海卷](双选)类比推理是化学中常用的思维方法。 下列推理正确的是( ) A.CO2是直线型分子,推测CS2也是直线型分子 B.SiH4的沸点高于CH4,推测H2Se的沸点高于H2S C.Fe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与I2反应生成FeI3 D.NaCl与浓H2SO4加热可制HCl,推测NaBr与浓H2SO4加热可制HBr 21.AB [解析]氧化性Cl2>Br2>Fe3+>I2,故Fe与I2反应生成FeI2,C项推测不正确;HBr具有一定的还原性,而浓硫酸具有强氧化性,NaBr与浓H2SO4反应,浓硫酸会把生成的HBr进一步氧化为Br2,D项推测不正确;A、B项推测正确。 28.D2、B3、F4、J2[2016·全国卷Ⅰ]NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下: 图0-0 回答下列问题: (1)NaClO2中Cl的化合价为____________。 (2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式: ____________________________________________________。 (3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为__________、__________。 “电解”中阴极反应的主要产物是__________。 (4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。 此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________,该反应中氧化产物是____________。 (5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。 NaClO2的有效氯含量为__________。 (计算结果保留两位小数) 28. (1)+3 (2)2NaClO3+SO2+H2SO4===2ClO2+2NaHSO4 (3)NaOH溶液 Na2CO3溶液 ClO (或NaClO2) (4)2∶1 O2 (5)1.57 [解析] (1)NaClO2中Na和O分别为+1和-2价,则Cl为+3价。 (2)结合图示可知NaClO3与SO2在H2SO4作用下反应生成ClO2和NaHSO4,根据化合价变化可配平该反应: 2NaClO3+SO2+H2SO4===2ClO2+2NaHSO4。 (3)可向食盐水中分别加入NaOH溶液和Na2CO3溶液除去食盐水中的Mg2+和Ca2+。 结合图示可知阳极生成Cl2,阴极得到的产物为NaClO2。 (4)结合图示可知尾气ClO2在反应中被还原为ClO ,则H2O2被氧化为O2,根据转移电子数目相等可确定氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1。 (5)1molNaClO2在反应中转移4mol电子,而1molCl2在反应中转移2mol电子,根据 = ,解得n(e-)=3.14mol,则可确定NaClO2中有效氯含量为3.14mol÷2mol=1.57。 15.J3D4D2D3[2016·上海卷]下列气体的制备和性质实验中,由现象得出的结论错误的是( ) 选项 试剂 试纸或试液 现象 结论 A 浓氨水、生石灰 红色石蕊试纸 变蓝 NH3为碱性气体 B 浓盐酸、浓硫酸 pH试纸 变红 HCl为酸性气体 C 浓盐酸、 二氧化锰 淀粉碘 化钾试液 变蓝 Cl2具有氧化性 D 亚硫酸钠、硫酸 品红试液 褪色 SO2具有还原性 15.D [解析]亚硫酸钠与硫酸反应生成的SO2使品红褪色,体现了SO2的漂白性。 18.G2J3D2D3[2016·上海卷](双选)一定条件下,一种反应物过量,另一种反应物仍不能完全反应的是( ) A.过量的氢气与氮气 B.过量的浓盐酸与二氧化锰 C.过量的铜与浓硫酸 D.过量的锌与18mol/L硫酸 18.AC [解析]氢气与氮气合成氨气的反应是可逆反应,氢气过量,N2仍不能完全反应,A项正确;铜与浓硫酸才能反应,随着反应的进行,硫酸的浓度不断变稀,反应停止,硫酸不能反应完全,C项正确。 28.B1C5D2J4J5[2016·北京卷]以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象,探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。 (1)经检验,现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。 用离子方程式解释现象Ⅰ: ________________________________。 (2)经检验,现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO ,含有Cu+、Cu2+和SO 。 已知: Cu+ Cu+Cu2+,Cu2+ CuI↓(白色)+I2。 ①用稀H2SO4证实沉淀中含有Cu+的实验现象是____________________。 ②通过下列实验证实,沉淀中含有Cu2+和SO 。 图0-0 a.白色沉淀A是BaSO4,试剂1是________________。 b.证实沉淀中含有Cu2+和SO 的理由是________________________________________________________。 (3)已知: Al2(SO3)3在水溶液中不存在。 经检验,现象Ⅲ的白色沉淀中无SO ,该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色。 ①推测沉淀中含有亚硫酸根和________________。 ②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设: i.被Al(OH)3所吸附;ii.存在于铝的碱式盐中。 对假设ii设计了对比实验,证实了假设ii成立。 a.将对比实验方案补充完整。 图0-0 步骤二: ________________________________________(按上图形式呈现)。 b.假设ii成立的实验证据是________________。 (4)根据实验,亚硫酸盐的性质有____________________________________________。 盐溶液间反应的多样性与__________________________________有关。 28. (1)2Ag++SO ===Ag2SO3↓ (2)①析出红色固体 ②a.HCl和BaCl2溶液 b.在I-的作用下,Cu2+转化为白色沉淀CuI,SO 转化为SO (3)①Al3+、OH- ② b.V1明显大于V2 (4)亚硫酸盐的溶解性、氧化还原性、在水溶液中的酸碱性 两种盐溶液中阴、阳离子的性质和反应条件 [解析] (1)离子反应发生的条件是生成Ag2SO3沉淀,故离子方程式为2Ag++SO ===Ag2SO3↓。 (2)①根据题给信息“棕黄色沉淀中不含SO ,含有Cu+、Cu2+和SO ”知沉淀中含Cu2+;根据反应Cu+ Cu+Cu2+,若沉淀中含有Cu+,加入稀硫酸会发生歧化反应生成Cu和Cu2+,原沉淀中含有Cu2+,故可根据有红色固体生成确定Cu+的存在。 ②分析实验流程知实验原理为2Cu2++4I-===2CuI↓+I2,I2+SO +H2O===SO +2I-+2H+,SO +Ba2+===BaSO4↓,据此作答。 (3)①根据题意知实验Ⅲ的白色沉淀中无SO ,该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色,推测沉淀中含有SO 、Al3+、OH-。 ②为了与步骤一作对比实验,步骤二用氨水制备Al(OH)3,然后再用NaOH溶液溶解,即步骤二为: 若假设iSO 被Al(OH)3吸附成立,则两个实验中消耗的NaOH溶液的体积相等; 若假设iiSO 存在于铝的碱式盐中成立,则步骤一比步骤二消耗NaOH溶液的体积多,即V1明显大于V2。 16.D2J2[2016·江苏卷]以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下: 图0-0 (1)氯化过程控制电石渣过量,在75℃左右进行。 氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。 ①生成Ca(ClO)2的化学方程式为__________________________________________________________。 ②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有________(填序号)。 A.适当减缓通入Cl2的速率 B.充分搅拌浆料 C.加水使Ca(OH)2完全溶解 (2)氯化过程中Cl2转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为 6Ca(OH)2+6Cl2===Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O 氯化完成后过滤。 ①滤渣的主要成分为________________(填化学式)。 ②滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比n[Ca(ClO3)2]∶n[CaCl2]________1∶5(填“>”“<”或“=”)。 (3)向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3,若溶液中KClO3的含量为100g·L-1,从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是______________________________________________________。 图0-0 16. (1)①2Cl2+2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O ②AB (2)①CaCO3、Ca(OH)2 ②< (3)蒸发浓缩、冷却结晶 [解析] (1)①Cl2与Ca(OH)2反应生成Ca(ClO)2,该反应可用于制取漂白粉。 ②减慢Cl2的通入速率,可以充分氧化生成ClO ,同时搅拌反应物,有利于反应的进行,A项、B项正确;制备Ca(ClO)2时,Ca(OH)2为石灰乳,而不是石灰水,C项错误。 (2)①Ca(OH)2为石灰乳,不可能完全反应,会有部分在滤渣中,此外,电石渣中的CaCO3不溶于水,也留在滤渣中。 ②Cl2与Ca(OH)2反应开始时先生成Ca(ClO)2和CaCl2,接着Ca(ClO)2再转化成Ca(ClO3)2,而在转化过程中Ca(ClO)2不能反应完全,所以n[Ca(ClO3)2]∶n[CaCl2]<1∶5。 (3)KClO3的溶解度随着温度的升高而增大,但相对于Ca(ClO3)2、CaCl2、KCl的溶解度而言,KClO3的溶解度小,所以可采用蒸发浓缩加大其溶解量,再冷却结晶析出KClO3晶体,此时另外三种物质的析出量很少。 D3硫及其化合物(涉及绿色化学) 3.D3C2C3D4[2016·江苏卷]下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( ) A.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆 B.NH4HCO3受热易分解,可用作氮肥 C.Fe2(SO4)3易溶于水,可用作净水剂 D.Al2O3熔点高,可用作耐高温材料 3.D [解析]SO2具有漂白性,可以用于漂白纸浆,A项错误;NH4HCO3中含有氮元素,可用作氮肥,无对应关系,B项错误;Fe3+水解生成胶体,可用于净水,与Fe2(SO4)3是否易溶于水无对应关系,C项错误;Al2O3的熔点高,不易熔化,故可用作耐高温材料,D项正确。 13.D3、D4、B1、B3[2016·浙江卷]为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含NH 废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程: 图0-0 下列说法不正确的是( ) A.固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3 B.X可以是空气,且需过量 C.捕获剂所捕获的气体主要是CO D.处理含NH 废水时,发生反应的离子方程式为NH +NO ===N2↑+2H2O 13.B [解析]Ca(OH)2与CO2、SO2反应生成CaCO3、CaSO3,A项正确;根据产物NaNO2可知,与NaOH溶液反应的气体为NO和NO2,方程式为NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O,所以NO若与过量空气反应生成二氧化氮,再与氢氧化钠反应生成NaNO3,则不能将铵根离子氧化为氮气,则空气不能过量,B项错误;气体2主要为未反应的CO、N2等,捕获剂捕获的气体为CO,剩余的为无污染气体,C项正确;NaNO2溶液与NH 反应生成无污染气体,可知发生了氧化还原反应,产物为N2,D项正确。 14.D3O5[2016·上海卷]在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(见图)。 下列说法错误的是( ) 图0 A.a、b两处的混合气体成分含量相同,温度不同 B.c、d两处的混合气体成分含量相同,温度不同 C.热交换器的作用是预热待反应的气体,冷却反应后的气体 D.c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高SO2的转化率 14.B [解析]根据装置图可知,从a进入的气体是含有SO2、O2、N2等的冷气,经过热交换器后从b处出来的是热的气体,成分与a处相同,A项正确;在c处出来的气体SO2、O2在催化剂表面发生反应产生的含有SO3及未反应的SO2、O2等气体,该反应是放热反应,当经过热交换器后被冷的气体降温,SO3变为液态,故二者含有的气体的成分不相同,B项错误;热交换器的作用是预热待反应的冷的气体,同时冷却反应产生的气体,为SO3的吸收创造条件,C项正确;C处气体经过热交换器后再次被催化氧化,目的就是使未反应的SO2进一步反应产生SO3,从而可以提高SO2的转化率,D项正确。 15.J3D4D2D3[2016·上海卷]下列气体的制备和性质实验中,由现象得出的结论错误的是( ) 选项 试剂 试纸或试液 现象 结论 A 浓氨水、生石灰 红色石蕊试纸 变蓝 NH3为碱性气体 B 浓盐酸、浓硫酸 pH试纸 变红 HCl为酸性气体 C 浓盐酸、 二氧化锰 淀粉碘 化钾试液 变蓝 Cl2具有氧化性 D 亚硫酸钠、硫酸 品红试液 褪色 SO2具有还原性 15.D [解析]亚硫酸钠与硫酸反应生成的SO2使品红褪色,体现了SO2的漂白性。 18.G2J3D2D3[2016·上海卷](双选)一定条件下,一种反应物过量,另一种反应物仍不能完全反应的是( ) A.过量的氢气与氮气 B.过量的浓盐酸与二氧化锰 C.过量的铜与浓硫酸 D.过量的锌与18mol/L硫酸 18.AC [解析]氢气与氮气合成氨气的反应是可逆反应,氢气过量,N2仍不能完全反应,A项正确;铜与浓硫酸才能反应,随着反应的进行,硫酸的浓度不断变稀,反应停止,硫酸不能反应完全,C项正确。 19.B1B3B4C3D3[2016·上海卷](双选)已知: SO +I2+H2O===SO +2I-+2H+。 某溶液中可能含有Na+、NH 、Fe2+、K+、I-、SO 、SO ,且所有离子物质的量浓度相等。 向该无色溶液中滴加少量溴水,溶液仍呈无色。 下列关于该溶液的判断正确的是( ) A.肯定不含I-B.肯定不含SO C.肯定含有SO D.肯定含有NH 19.BC [解析]溶液无色,则该溶液不含Fe2+;向溶液中加入少量溴水,溶液仍呈无色,则溶液中一定存在SO ;根据方程式SO +I2+H2O===SO +2I-+2H+可知,还原性SO >I-,当溶液中同时存在SO 和I-时,SO 先被氧化,由于溴水少量,故无法判断溶液中是否存在I-;溶液中所有离子物质的量浓度相等,无论是Na+、NH 还是K+,均只带有一个单位正电荷,而SO 带两个单位负电荷,若同时存在SO 、SO ,则电荷无法守恒,故溶液中必定不存在SO ;综上所述,溶液中一定存在SO ,一定不存在SO 和Fe2+,可能存在I-,Na+、NH 、K+中存在两种或三种。 21.E2D2C3D3J3[2016·上海卷](双选)类比推理是化学中常用的思维方法。 下列推理正确的是( ) A.CO2是直线型分子,推测CS2也是直线型分子 B.SiH4的沸点高于CH4,推测H2Se的沸点高于H2S C.Fe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与I2反应生成FeI3 D.NaCl与浓H2SO4加热可制HCl,推测NaBr与浓H2SO4加热可制HBr 21.AB [解析]氧化性Cl2>Br2>Fe3+>I2,故Fe与I2反应生成FeI2,C项推测不正确;HBr具有一定的还原性,而浓硫酸具有强氧化性,NaBr与浓H2SO4反应,浓硫酸会把生成的HBr进一步氧化为Br2,D项推测不正确;A、B项推测正确。 27.D3D4F2G2[2016·全国卷Ⅲ]煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝,回答下列问题: (1)NaClO2的化学名称为________。 (2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323K,NaClO2溶液浓度为5×10-3mol·L-1。 反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。 离子 SO SO NO c/(mol·L-1) 8.35×10-4 6.87×10-6 1.5×10-4 离子 NO Cl- c/(mol·L-1) 1.2×10-5 3.4×10-3 ①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式______________________________________________。 增加压强,NO的转化率________(填“提高”“不变”或“降低”)。 ②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐______(填“增大”“不变”或“减小”)。 ③由实验结果可知,脱硫反应速率________脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。 原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是______________________。 (3)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pc如图0-0所示。 图0-0 ①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均________(填“增大”“不变”或“减小”)。 ②反应ClO +2SO ===2SO +Cl-的平衡常数K表达式为____________。 (4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。 ①从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是________________________________________。 ②已知下列
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